强化管理和研发科技节电技术

所属栏目:电力论文 发布日期:2011-04-19 08:13 热度:


  2、电动机变频调速节电技术:在我国,目前约有十亿多台交流电动机在投入使用,它的耗电能占电网总负荷的60%,占整个工业用电的70%。随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展,针对交流电动机的交流变频调速技术也迅速发展起来。变频调速性能稳定、调速范围广、效率高。
  这种通过改变电机的供电频率和电压的方式,实现电机调节转速,根据电机承接负载的不同,同步调控改变供电频率,达到对应的电机转速分别实现节能,提高生产效益。提高产品质量、实现自动化。
  电机变频调速系统采用美国IT公司32位电机专用处理芯片DSP,运算速度快,实时操作性强,充分满足了电机对变频器低嘈声、高响应速度的要求,高效的低频转矩自动提升功能,保证低频大转矩输出。
  原理:交流电机转速公式如下:N=60f(1-S)/P式中:N=电机转速;F=电源频率;P=电机的极对数;S=转差率。由此可见,交流电动机的同步转数与电源频率成正比,所以改变电源频率就能改变电机转速从而实现调速,达到节能的目的。例如以节能的目的通过负荷、流量、压力大小需要调节的电机、风机、泵类机械的转速控制来实现节能。
  3、交流感应电动机相位控制节电技术:交流感应电动机作为电网中的第一大耗能设备群,其能量转换效率与负载率关系很大,负载率越低效率越低,大量电能浪费在电机本体上,据权威能源机构指出,我国约六层的电动机在低于设计额定负载60%的欠负载状态下运行,这主要是由于用电设备选配电动机以满足最大负荷的安全选型所致,造成选择电动机容量普遍偏高,出现“大马拉小车”现象;另外,大多数电机在正常的使用过程中,其负载是不断变化的,大量时间处于轻载直至空载状态下运行。对于风机、水泵等某些手段采用变频技术调节速度可以实现节能,对于不能调速或不允许调速的电动机设备,例如电动机扶梯、皮带输送机、扎钢机、碾磨机、搅拌机、成型机则必须通过相位控制来实现节电。
  原理:由于交流电机为感性负载,其电流和电压波形通常存在相位差。该相位差的大小与其负载率的大小有关。相位控制技术采用闭环反馈系统进行优化控制,通过实时测量交流电机的电压与电流波形,并将实际相位差与依据交流电机特性的理想相位差进行比较,并依次来触发角以给交流电机提供优化的输入电机的功率,实现“所供即所需”柔性化电能管理功能,这就是相位控制节电技术的基本原理。如图1所示:
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  图1
  交流电机相位控制节电系统是基于电力电子学、采用最新的集成芯片控制技术,通过实时检测电机运行的电压和电流及其相位差的大小,判断电机所处运行负荷和效率状态;当电机在低效率状态下运行时,通过优化运算决策实时调节加于电机的电压和电流的大小,以调整对电机的功率的输入,保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配,实现“所供即所需”的柔性化能量管理模式,不仅可以节省部分磁损耗,提高功率因数,改善电机运行状态和电网运行品质,而且具有软启动功能。
  五、多种渠道挖掘电力达到节电的目的
  在供电部门电力紧张时期在有条件的情况下要鼓励用户自筹电力,海南省的龙力糖厂在生产时,本厂用电靠本厂的小火电厂发电,炸糖的甘蔗渣废料就成火电厂发电燃料,多余的电又向电网供电,既处理了生产废料又减少了电费开支,降低了生产成本。在有条件的水库、沟河和风口的企业和地方政府可以建小水电站、天燃气、地热、潮汐、风力发电和太阳能光伏发电,环保部门可以建立垃圾发电厂等手段解决自用电。
  六、促节电节能使电网迈向低碳时代的绿色之路
  从2005年中国节能减排工作走过几个阶段,从节约一度电、一滴水、一张纸的节能减排意识阶段,到关灯、关空调管理节能阶段,然后是改换变频器、改换节电器技术节能阶段,而今已迈进低碳经济时代,需要科技节能减排,政府和大企业发挥的作用应该更大。绿色能源水电自南方电网成立以来西部水电东送,送电量达到2836亿千瓦时,相当于节约燃烧标准煤9047万吨,减少排放CO2173.7万吨、减少烟尘排放90.5万吨,通过加强水电优化调度,有效避免了因调度和经济原因弃水,累计吸纳富余水量208亿千瓦时。2008年通过电网改造和电网优化调度等措施电网综合线损率降低6.68%,节约电量67亿千瓦时,相当于节约标准煤229万吨,在发展绿色经济和节能减排中做出巨大的贡献。
  早期电网发电主要以燃煤火电为主,耗能污染十分严重,近年来国家大力发展水电和西电东送战略,关停许多耗能火电。但由于干旱和用电调峰备用火电还占有一定比例,所以电网要想法促进绿色能源(水、风、核等发电)快速灵活接入电网,进一步加大新能源和可再生能源的开发、利用,优先安排绿色能源并网发电。在发展大电网基础上加快智能电网思路建设步伐。用计算机技术科学调度、智能、经济、节能管理好电网运行,进一步促进发电侧节能减排,考虑建立抽水发电厂,雨季把多余电量供抽水机把用不完水抽到高处存储,干旱再用来发电。加快电网改造优化各电压等级电网结构,减少迂回供电、交叉供电和环网电流线损,推进高电压等级向负荷中心延伸,缩短供电半径,达到节能降损的目的。目前南方电网在发展低碳经济节能减排进程中争取在2020年,全网水电机组比重上升到41.3%,核电装机上升到9.4%,其它新能源(包括风电、气电等)装机上升到4.7%,火电下降到44.6%,使电力为经济服务的同时让绿色电网为环保做出积极贡献。
  结束语:能源危机和污染是全世界面临的困难和共同探讨中的问题,我国是一个人口众多的发展中国家,能源的供应和污染的排放直接影响着经济的发展、国家的强大和在世界上的威望,建立节约性社会和节约能源,中央已提议到国家大政方针上来认识和对待。在能源紧缺的时代节约能源就等于生产能源、节约能源就是创造利润。少用一份发电资源,既有利益环保、又造福于子孙后代。我国政府在丹麦哥本哈根气候峰会上向世界承诺,到2020年,中国GDP二氧化碳排放强度将比2005年降低40%-45%,为了完成这个目标希望全社会都来重视和参与节电节能工作。

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